Пристрій для проведення судинного скринінгу

Реферат: Пристрій для проведення судинного скринінгу складається з корпусу, в якому встановлена оптична система з каналом для підключення цифрової камери спостереження і фіксації статичних та динамічних зображень на комп'ютері, фіксатора, освітлювальної системи, що виконана у вигляді набору світлодіодів, кожен з яких оснащений лінзою, які закріплені по периметру пустотілого захисного кожуха концентрично з рівним кутовим кроком навколо осі оптичної системи і нахилені до неї під кутом 45°±10°. Оптична та освітлювальна системи закріплені на штативі з тримачем, який виконаний з можливістю їх переміщення вздовж штативу і навколо нього, на пустотілому захисному кожусі освітлювальної системи встановлені світлодіоди, які приєднані до регулятора освітлення світлодіодів, що виконаний з можливістю регулювання інтенсивності та вимикання загального освітлення світлодіодів, освітлення окремих світлодіодів та секторів світлодіодів, фіксатор виконаний у вигляді рукавички і шкарпетки для пальців кисті руки і стопи, оптична система виконана з можливістю ступінчастого діапазону збільшення оглядового дослідження від х50 до х400. Крім того всередині захисного кожуха освітлювальної системи встановлена лазерна указка. UA 85052 U (12) UA 85052 U UA 85052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до оптики, а саме: до пристроїв, які виконані з освітленням для фазоконтрастного спостереження і мають більш ніж один шлях світлового променя, призначена для проведення судинного скринінгу, а саме: для реєстрації капіляроскопічних зображень, при дослідженні стану капілярного кровообігу, визначенні величини, питомої ваги, форми та калібру судин нігтьового ложа при діагностиці, яка заснована на медичній технології дослідження судин, а саме: капілярів. Пристрій може бути використаний в неонатології, ангіоневрології, психоневрології, нейрохірургії, травматології, судинній хірургії, кардіології, ангіології, кардіохірургії, анестезіології та реаніматології, загальній терапії, стоматології, реабілітології та курортології, педіатрії та онкології, страховій медицині, фармакологічному бізнесі. Відомий прилад для реєстрації капілярного кровообігу, який складається з корпусу, в якому встановлена оптична система, фіксатора для пальця, освітлювальної системи, що створює сфокусовану світлову пляму, блока обробки сигналу, причому оптична система має цифровий канал для підключення цифрової камери та спостереження і фіксації зображення на комп'ютері. Освітлювальна система виконана у вигляді світлодіодної лампи, яка розташована збоку під певним кутом до осі оптичної системи і створює косе освітлення (патент України № 67709, МПК G02B 21/36, G02B 21/00, 2004 р.). До недоліків такої конструкції капіляроскопа слід віднести одностороннє бокове підсвічування, яке призводить до появи тіней, внаслідок чого форма і розміри зображень капілярів залежатимуть від їх орієнтації відносно напряму підсвічування. Використання оптичної схеми косого освітлення є якнайкращим для спостереження капілярів, що розташовані перпендикулярно до площини, в якій лежать оптичні осі оптичної системи і освітлювача. Якщо капіляр розташований в цій площині, то контраст його зображення буде меншим, оскільки він освітлений під кутом. Також можлива поява тіньових ефектів при косому освітленні. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є, вибраний за прототип, прилад для реєстрації капілярного кровообігу, який складається з корпусу, в якому встановлена оптична система з каналом для підключення цифрової камери спостереження і фіксації зображення на комп'ютері, фіксатора, освітлювальної системи, що виконана у вигляді набору світлодіодів, кожен з яких оснащений лінзою, які закріплені по периметру пустотілого захисного кожуха концентрично з рівним кутовим кроком навколо осі оптичної системи і нахилені до неї під кутом 45°±10°, (патент України № 22944, МПК8 G02B 21/06; 21/14; 21/18; 21/22, 2007 р.). Недоліками відомого приладу є те, що результати дослідження недостатньо достовірні за рахунок того, що на них впливають відблиски зображення, погана роздільна здатність, неможливість ступінчастого збільшення оглядового зображення, погана фіксація кінцівок (кисті і стопи у дітей, у хворих з тремором), неможливість сегментації ринку за субтехнологіями в медичній практиці (неонатології, ангіоневрології, психоневрології, нейрохірургії, травматології, судинній хірургії, кардіології, ангіології, кардіохірургії, анестезіології та реаніматології, загальній терапії, стоматології, реабілітології та курортології, педіатрії та онкології, страховій медицині, фармакологічному бізнесі), потреба в зміні фону зображення для посилення контрастності та природності відтворення картинки, наближеної до реальної, наглядної для лікаря та обстежуваного хворого. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для проведення судинного скринінгу, в якому шляхом обладнання освітлювальної системи регулятором освітлення, зміни конструкції фіксатора і виконання оптичної системи з можливістю ступінчастої змінення діапазону збільшення оглядового дослідження, що дозволяє за рахунок рівномірного безтіньового освітлення досліджуваних капілярів, досягти найкращого контрасту зображення в динаміці дослідження при будь-якому розташуванні досліджуваних капілярів, забезпечити підвищення достовірності результатів дослідження, природності відтворення картинки, наближеної до реальної, наглядної для лікаря та обстежуваного хворого. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для проведення судинного скринінгу, який складається з корпусу, в якому встановлена оптична система з каналом для підключення цифрової камери спостереження і фіксації статичних та динамічних зображень на комп'ютері, фіксатора, освітлювальної системи, що виконана у вигляді набору світлодіодів, кожен з яких оснащений лінзою, які закріплені по периметру пустотілого захисного кожуха концентрично з рівним кутовим кроком навколо осі оптичної системи і нахилені до неї під кутом 45°±10°, згідно з корисною моделлю, оптична та освітлювальна системи закріплені на штативі з тримачем, який виконаний з можливістю їх переміщення вздовж штативу і навколо нього, на пустотілому захисному кожусі освітлювальної системи встановлені світлодіоди, які приєднані до регулятора освітлення світлодіодів, який виконаний з можливістю вимикання загального освітлення світлодіодів, освітлення окремих світлодіодів та секторів світлодіодів, фіксатор виконаний у 1 UA 85052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вигляді рукавички і шкарпетки для пальців кисті руки і стопи, оптична система виконана з можливістю ступінчатого діапазону збільшення оглядового дослідження від х50 до х400, крім цього, в середині захисного кожуха освітлювальної системи встановлена лазерна указка, захисний кожух пофарбований в колір корпусу оптичної системи. Закріплення оптичної та освітлювальної системи на штативі з тримачем, який виконаний з можливістю їх переміщення вздовж штативу і навколо нього, дозволяє регулювати відстані між фіксатором і оптичною системою (для різних об'єктів дослідження, наприклад, нігтів ніг або рук), також для переміщення в горизонтальній площині і за межами ноги для дистанційного дослідження органів та локальних об'єктів. Встановлення на пустотілому захисному кожусі освітлювальної системи з регулятором освітлення світлодіодів, який виконаний з можливістю регулювання інтенсивності та вимикання загального освітлення світлодіодів, освітлення окремих світлодіодів та секторів світлодіодів, дозволяє варіювати освітленням індивідуально, в залежності від потреб субтехнології, що забезпечує можливість прибрати блиски від об'єктів, що створюються від надмірного потрапляння світла в об'єктив, та рельєфу об'єкта дослідження і створити найкращі умови освітлення досліджуваних капілярів та їх об'єктивізації на екрані монітора. Виконання фіксатора у вигляді рукавички і шкарпетки для пальців кисті руки і стопи забезпечує надійне фіксування кінцівки пацієнта при дослідженні капілярів, що дозволяє досягти найкращого контрасту зображення при будь-якому розташуванні досліджуваних капілярів, їх рівномірного освітлення, що є особливо важливим при дослідженні стану здоров'я дітей та інвалідів. Виконання оптичної системи з можливістю ступінчатого діапазону збільшення оглядового дослідження від х50 до х400 дозволяє досягти найкращого контрасту зображення, при проведенні спостереження в динаміці досліджування капілярів при збільшеннях зображення у 50, 100, 200, 300, 400 разів, створює можливість швидкої зміни поля зору для спрощення пошуку і детального спостереження за капілярами. З цією метою, як оптичну систему, використовують стереомікроскоп зі ступінчатим діапазоном збільшення. Встановлення лазерної указки дозволяє указати точку перетину оптичної осі, фокусу освітлювальної системи і площини досліджуваного об'єкта та вірно визначити місце фіксації досліджуваних капілярів кисті або стопи і забезпечити рівномірне безтіньове їх освітлення. Пофарбування зовнішньої поверхні захисного кожуха в колір корпусу оптичної системи та внутрішньої поверхні в чорний колір дає можливість уникнути сторонніх світлових відблисків від об'єктів, які створюються надмірним потраплянням світла в об'єктив оптичної системи та досягти більш рельєфного зображення об'єкта дослідження. Конструкція пристрою, що заявляється, пояснюється кресленням. На кресленні зображена принципова схема запропонованого пристрою. Пристрій для судинного скринінгу складається з корпусу 1, в якому встановлена оптична система 2, що виконує збільшення зображення капілярної картини і фокальна площина якої знаходиться на освітленій частині нігтьового ложа, яке перед початком процедури змащується рослинною олією, фіксатора 3, виконаного у вигляді рукавички і шкарпетки для пальців кисті руки і стопи, що розміщений на основі штативу 4, під освітлювальною системою 5, що створює сфокусовану світлову пляму на нігтьовому ложі пальця пацієнта. Оптична система 2 має канал 6 для підключення цифрової камери 7 та спостереження і фіксації зображення на комп'ютері 8. Освітлювальна система 5 виконана у вигляді набору світлодіодів 9, кожен з яких оснащений лінзою. Світлодіоди закріплені по периметру пустотілого захисного кожуха 10 освітлювальної системи 5, розміщені концентрично з рівним кутовим кроком навколо осі оптичної системи 2 і нахилені до неї під кутом 45°±10°. До освітлювальної системи 5 приєднаний регулятор 11, який виконаний з можливістю регулювання інтенсивності та вмикання загального освітлення світлодіодів, освітлення окремих світлодіодів та секторів світлодіодів. На штативі 4 розміщений тримач 12 для закріплення обладнання пристрою - оптичної системи 2 та освітлювальної системи 5, який виконаний з можливістю переміщення вздовж штативу 4 і навколо нього. Всередині захисного кожуха 10 освітлювальної системи 5 встановлена лазерна указка 13. Оптична система 2 оснащена двома окулярами 14. Пристрій працює наступним чином. Пацієнт сідає до корпусу 1 пристрою у вільній позі, без напруження. При досліджуванні, наприклад, кисті, вона повинна знаходитися на рівні серця. Передпліччя і долоня руки пацієнта поміщаються на м'яку, але міцну опору на предметному столику, а долоню поміщають у виконаний у вигляді рукавички фіксатор 3, що розміщений на основі штативу 4 під об'єктивом оптичної системи 2 з освітлювальною системою 5. Рука досліджуваного пацієнта повинна бути звільнена від каблучок, перстнів, браслетів, тісного одягу. На область дослідження (нігтьове 2 UA 85052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ложе) наносять краплю рослинної олії. Температура столика і рукавички фіксатора 3 для пальців повинна бути в діапазоні 22-27 °C. Досліджувану область розташовують так, щоб на неї вказував пучок світла від лазерної указки 13, що допомагає оператору швидко розмістити досліджувану область у фокусі об'єктиву оптичної системи 2. Далі на епоніхій (нігтьове ложе) фокусується світло від освітлювальної системи 5, яку вмикають приєднаним до захисного кожуха 10 освітлювальної системи 5 регулятором 11, наприклад, із загальним освітлюванням світлодіодів 9. Капіляри нігтьового ложа підводяться у фокус оптичної системи 2 з каналом 6 підключення цифрової камери 7 для отримання чіткого зображення в окулярах 14 мікроскопа та на екрані монітора комп'ютера 8. Спочатку необхідно провести оглядове дослідження нігтьового ложа при збільшенні х100, яке дасть уявлення про кількість капілярів на одиницю поверхні, ступеня їх звивистості і варіабельності. Для детальнішої оцінки слід вибирати зони з доброю візуалізацією. Налаштування і вибір капілярних петель здійснюється безпосередньо за зображенням, виведеним на екран монітора. При дослідженні оцінюється візуально чіткість зображення капілярів та капілярної сітки, вираженість зони периваскулярного набряку, щільність розподілу капілярів, їх форма (ступінь звивистості), наявність відростків капілярів та анастомозів, рівномірність потоку крові та напору крові, кількість агрегатів формених елементів крові, вираженість венозного застою, характеристики пульсової хвилі. Обробка первинної інформації з метою отримання даних про прямі, непрямі, статичні та динамічні параметри стану серцево-судинної системи відбувається за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення та вкладених в його основу алгоритмів розрахунків критеріїв оцінки адекватності капілярного русла за наступними розділами: • структурні параметри капілярного русла; • функціональні параметри капілярного русла; • ступінь вираженості розбалансованості артеріолярно-венулярного русла; • судинно-водний дисбаланс як ступінь гідрофільності периваскулярних тканин. Регулярне капіляроскопічне дослідження дає змогу проводити діагностику, моніторинг, скринінг, лікування і профілактику розладіз мікроциркуляції, неінвазивно контролювати ефективність проведення антиагрегантної терапії у пацієнтів з ішемічною хворобою серця, цукровим діабетом і т.д., а також досліджувати динаміку реакцій мікроструктур і матеріалів. Комп'ютерна обробка капіляроскопічних зображень забезпечує: - можливість прижиттєвої візуалізації на екрані монітора комп'ютера змін безпосередньо капілярного та опосередковано системного кровообігу; - архівацію в базі даних статичних та динамічних зображень капілярного кровообігу, а також їх перегляд у довільному порядку; - посилення контрастності зображення та наближення зображення до нативного (до реального), наглядного для лікаря та обстежуваного хворого, - автоматичний розрахунок капілярних образів та їх параметрів; - вимірювання поздовжніх та поперечних розмірів капілярів, їх густини на одиницю площі, вираженості параметрів агрегації формених елементів крові, звивистості, петлистості, шунтування, патологічних форм капілярів, напору крові, вираженості пульсової хвилі, однорідності потоку крові, вираженості артеріолярної та/або венулярної сітки, специфіки будови мікроангіоархітектоніки; - проведення спостереження в динаміці капілярного кровообігу при збільшеннях у 50, 100, 200, 300, 400 разів; - прогнозування критичних передінсультних і передінфарктних станів пацієнтів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Пристрій для проведення судинного скринінгу, який складається з корпусу, в якому встановлена оптична система з каналом для підключення цифрової камери спостереження і фіксації статичних та динамічних зображень на комп'ютері, фіксатора, освітлювальної системи, що виконана у вигляді набору світлодіодів, кожен з яких оснащений лінзою, які закріплені по периметру пустотілого захисного кожуха концентрично з рівним кутовим кроком навколо осі оптичної системи і нахилені до неї під кутом 45°±10°, який відрізняється тим, що оптична та освітлювальна системи закріплені на штативі з тримачем, який виконаний з можливістю їх переміщення вздовж штативу і навколо нього, на пустотілому захисному кожусі освітлювальної системи встановлені світлодіоди, які приєднані до регулятора освітлення світлодіодів, що виконаний з можливістю регулювання інтенсивності та вимикання загального освітлення світлодіодів, освітлення окремих світлодіодів та секторів світлодіодів, фіксатор виконаний у 3 UA 85052 U 5 вигляді рукавички і шкарпетки для пальців кисті руки і стопи, оптична система виконана з можливістю ступінчастого діапазону збільшення оглядового дослідження від х50 до х400, крім цього всередині захисного кожуха освітлювальної системи встановлена лазерна указка. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що захисний кожух пофарбований в колір корпусу оптичної системи. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4